logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

nBOT- dwukołowy robot utrzymujący równowagę

mi_ma 09 Lut 2008 09:02 9680 18
  • nBOT- dwukołowy robot utrzymujący równowagę

    Główny problem budowy dwukołowego dynamicznego robota utrzymującego równowagę to zapewnić mu równowagę i uchronić przed upadkiem jego górnej części. Jeżeli koła robota będą mogły być kierowane w taki sposób, aby zawsze znajdowały się pod jego środkiem ciężkości, to robot pozostanie w stanie równowagi. W praktyce wymaga to dwóch czujników w układach sprzężenia zwrotnego. Pierwszy z nich będzie mierzył odchylenie robota od pionu względem środka ciężkości. Drugi z kolei będzie mierzył położenie części z kołami. Aby robot pozostał w stanie równowagi należy spełnić cztery warunki:
    1) kąt nachylenia
    2) jego pierwsza pochodna, prędkość kątowa
    3) pozycja platformy
    4) jej pierwsza pochodna, prędkość platformy
    muszą zsumowane dawać napięcie sterujące silnikiem, które będzie proporcjonalne do momentu obrotowego, równowagi i będzie sterowało robotem. Algorytm z przykładowym kodem znajduje się na stronie źródłowej, co ułatwi zrozumienie tego problemu.

    nBOT- dwukołowy robot utrzymujący równowagęnBOT- dwukołowy robot utrzymujący równowagęnBOT- dwukołowy robot utrzymujący równowagę

    Źródło http://www.geology.smu.edu/~dpa-www/robo/nbot/

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    mi_ma
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Specjalizuje się w: elektronika wojskowa
    mi_ma napisał 831 postów o ocenie 809. Mieszka w mieście Wrocław. Jest z nami od 2006 roku.
  • #2 4786190
    m3
    Poziom 12  
    Świetna sprawa, jestem ciekaw ile kosztował go ten projekt.
    A kodu autor chyba nie podaje. Chociaż mogę się mylić. Znalazłem jedynie taki krótki algorytm.
    Jest to algorytm służący do utrzymywania robota w równowadze.
  • #3 4786351
    Karol966
    Poziom 31  
    Strasznie wolny ten robot :D
    Widać po konstrukcji, że autor ma swoje latka i doświadczenie. Ciekawi mnie algorytm utrzymania równowagi, nie doczytałem jak on to robi, ma jakieś czujniki przechyleniowe?
  • #5 4786669
    pawelal
    Poziom 11  
    Żyroskopu i akcelerometru. Ciekawe jak zachowywał by się taki robot przy wykorzystaniu tylko akcelerometru/akcelerometrów. Da się jakoś uniknąć stosowania żyroskopu i utrzymać robota w miejscu?
  • #6 4787423
    raczek3
    Poziom 22  
    Czym sterowany jest robot
  • #7 4787603
    hardtmuth
    Poziom 20  
    Fajny projekt, bardzo ciekawa kontrukcja.

    tutaj macie algorytm jak jest rozwiazywane sterowanie:

    http://www.geology.smu.edu/~dpa-www/robo/nbot/bal2.txt

    PS: Jak chcecie sie dowiedziec czegos wiecej to przeczytajcie tego linka, ktorego podal tlumacz, a jesli angielskiego nie znacie to czas sie chyba nauczyc...
  • #8 4789943
    Erwin008
    Poziom 14  
    pawelal napisał:
    Żyroskopu i akcelerometru. Ciekawe jak zachowywał by się taki robot przy wykorzystaniu tylko akcelerometru/akcelerometrów. Da się jakoś uniknąć stosowania żyroskopu i utrzymać robota w miejscu?


    Kiedyś widziałem robota podobnego do tego ale zamiast akcelerometrów i żyroskopu miał on dwa czujnika Sharpa skierowane na ziemie i na podstawie odległości czujnika od ziemi wyliczał on swoje przechylenie. A więc da się pominąć żyroskop. Jak znajdę link do tamtego robota to dam go tu zresztą gdzieś na elektrodzie już był. A co do wykorzystania samych akcelerometrów to też by się dało ale było by to bardzo skomplikowane. Mam na to dwa pomysły.

    1. Jeden akcelerometr poniżej osi koła a drugi powyżej. Im dalej od osi tym lepiej (ale dobrze żeby były symetrycznie) i na podstawie różnic między nimi obliczać przyspieszenie kątowe wokół osi koła i liniowe całego robota.

    2. Dwa akcelerometry powyżej osi kół. Jeden nisko a drugi wysoko i tak samo jak wyżej obliczać na podstawie różnic wskazań między nimi.

    Do oby dwóch rozwiązań trzeba by było zastosować również enkoder żeby było na podstawie czego obliczać przyspieszenie kół wobec robota.
  • #9 4792185
    lucian
    Poziom 13  
    maly krok czlowieka, dyży krok dla ludzkosci.
    tylko zeby nie bylo tak jak z baba atomową :?:
  • #10 4792208
    tmgofer
    Poziom 12  
    Erwin008 napisał:

    Kiedyś widziałem robota podobnego do tego ale zamiast akcelerometrów i żyroskopu miał on dwa czujnika Sharpa skierowane na ziemie i na podstawie odległości czujnika od ziemi wyliczał on swoje przechylenie.

    Dzięki zastosowaniu czujników odległości bardzo dokładnie można estymować kąt pochylenia, prędkość poruszania się całego pojazdu nie ma wpływu na odczyt.
    Na forum była bodajże ostatnio deskorolka z 1 kołem, wykorzystująca właśnie takie czujniki. Fajna sprawa, ale gdzie w tym duch sportu hehe
    Erwin008 napisał:

    A co do wykorzystania samych akcelerometrów to też by się dało ale było by to bardzo skomplikowane.

    To prawda, mówię to z pewnego doświadczenia, którego nabyłem ostatnio próbując nauczyć stać robota wyposażonego tylko w akcelerometr...

    Twoje pomysły na układ z 2 akcelerometrami są chyba całkiem trafione i pewnie taki sposób pomiaru kąta by zadziałał...

    Dla ciekawych wrzucam filmik z moich prób z robotem balansującym.
    Rzeczy które odróżniają go od innych projektów spotykanych na sieci, jest wykorzystanie tylko 1 akcelerometru i silników krokowych.
    Na razie jest sesja i nie mam czasu usprawniać projektu, ale efekty dają prawo sądzić, że to się może udać! :)


  • #11 4792486
    lucian
    Poziom 13  
    rzeczywiscie musisz go troche wiecej nauczyc , :D jednak juz teraz jest super. tak sobie mysle ze powinienes znalesc czas co by to skonczyc.
    moze podzielisz sie swoimi problemami. moze ktos doradzi. pojdzie troche szybciej. byloby fajnie bo, nie lubie jak Polska Myśl idzie w tyle.
    Pozdrawiam

    Dodano po 18 [minuty]:

    a tak swoja droga jak dziala taki akcelerometr?
  • #13 4804439
    volt1
    Poziom 30  
    tmgofer napisał:

    Dzięki zastosowaniu czujników odległości bardzo dokładnie można estymować kąt pochylenia, prędkość poruszania się całego pojazdu nie ma wpływu na odczyt.


    Tylko pomyślcie co będzie się działo jeśli robot chciałby zjeżdżać z górki. Gdyby równowagę utrzymywały czujniki odległości, najzwyczajniej padłby na twarz :)
  • #14 4806676
    lexx1842
    Poziom 11  
    Zbudowałem kiedyś takiego robota ( z kolegami razem). Przyznam się, że była to moja praca dyplomowa:) Najlepszy do orientacji takiego robota jet oczywiście żyroskop ale my zrobiliśmy to inaczej banalnie prosto:) Wyważyliśmy go:) Nie utrzymywało go to co prawda w bezwzględnej równowadze ale nawet przy szybkiej jeździe albo hamowaniu/ruszaniu dość szybko wracał do stanu równowagi. Co prawda nasz robot miał nieco inne wymiary: mianowicie był szeroki a wąski co poprawiało jego stateczność.
  • #15 4811676
    tmgofer
    Poziom 12  
    volt1 napisał:
    tmgofer napisał:

    Dzięki zastosowaniu czujników odległości bardzo dokładnie można estymować kąt pochylenia, prędkość poruszania się całego pojazdu nie ma wpływu na odczyt.


    Tylko pomyślcie co będzie się działo jeśli robot chciałby zjeżdżać z górki. Gdyby równowagę utrzymywały czujniki odległości, najzwyczajniej padłby na twarz :)

    Wiadomo :) z takimi czujnikami nadaje się tylko do jeżdżenia po równych powierzchniach, chyba że wyposażyć go w "wyższą intelignecję" ... a może dodatkowe całkowanie w odpowiednim miejscu w regulatorze załatwiłoby sprawę...

    Cytat:
    mianowicie był szeroki a wąski
    Mimo najszczerszych chęci nie jestem sobie w stanie tego wyobrazić :D
  • #16 4813934
    Erwin008
    Poziom 14  
    tmgofer napisał:

    Cytat:
    mianowicie był szeroki a wąski
    Mimo najszczerszych chęci nie jestem sobie w stanie tego wyobrazić :D


    Chyba chodziło o to że był szeroki ale niski ale kto to wie...

    Tak czy siak wyważanie ma tą wadę, że owszem jest skuteczne ale bardzo ogranicza konstrukcje technicznie.
  • #17 4818703
    volt1
    Poziom 30  
    tmgofer napisał:

    Cytat:
    mianowicie był szeroki a wąski
    Mimo najszczerszych chęci nie jestem sobie w stanie tego wyobrazić :D


    Wszystko zależy od położenia środka ciężkości. Jeżeli będzie niżej od osi kół robot się nie przewróci. Wystarczy więc pod osią umieścić obciążnik, Ogranicza to jednak wagę pojazdu, no i musi być przy tym wmiarę niski.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Tym obciążnikiem może być np. pakiet akumulatorów.
  • #19 4820870
    tmgofer
    Poziom 12  
    Cytat:
    Wszystko zależy od położenia środka ciężkości. Jeżeli będzie niżej od osi kół robot się nie przewróci.

    No tak, tylko że ciężko mówić wtedy o jakimkolwiek balansowaniu :) Taki robot nawet bez zasilania będzie utrzymywał równowagę. Gdzie w tym duch sportu :P ?
REKLAMA